- •Одеський національний політехнічний університет
- •Хіміко-технологічний факультет
- •Кафедра технології неорганічних речовин і екології
- •Конспект лекцій
- •Вклад украинских ученых в экологию
- •1.2. Экология как естественная наука. Место экологии в конгломерате естественных наук.
- •1.3. Структура макроэкологии
- •1.4. Методы экологии
- •1.5. Характеристика научного метода
- •1.5.1. Этапы научного исследования
- •1.5.2 Техника обработки информации
- •1.5.3 Общая схема изучения экосистем
- •1.6. Проблематика экологических исследований
- •Тема 2 Свойства сложных систем
- •2.1 Биосистемы и основные принципы ее структурирования
- •2.1.1 Основные признаки живого
- •2.1.2. Образование биосистемы
- •2.1.3. Принцип эмерджентности
- •2.2. Термодинамическое поведение биосистем
- •2.2.1 Характеристика основных термодинамических параметров
- •2.2.2. Особенности проявления законов термодинамике при функционировании биосистем.
- •2.3. Теорема Пригожина
- •2.3.1. Интерпретация теоремы Пригожина.
- •2.3.2. Следствие из теоремы Пригожена
- •2.4. Общие свойства и параметры систем
- •2.3.1. Свойства сложных биосистем
- •2.4.2. Параметры системы
- •Тема 3: Организация биосферы блок I : Организация экосистемы
- •3.1.1. Структура экосистемы
- •3.1.2. Классификация экосистем
- •Лессовые экосистемы
- •Пресноводные экосистемы
- •Экосистемы мирового океана
- •Экологические явления
- •Блок II : Биоценоз и биогеоценоз
- •2.1. Определение биоценоза
- •Критерии биоценоза
- •2.2 Классификация биоценозов
- •2.3 Свойства биоценозов
- •2.4 Структура биоценозов.
- •2.4.1. Пространственная неоднородность биоценозов
- •2.4.2. Вертикальная структура биоценозов
- •2.4.3. Горизонтальная структура биоценоза
- •2.5. Биогеоценоз
- •2.5.1. Структура биогеоценоза
- •Блок III: видовое разнообразие биоценоза
- •3.1 Характеристика видового набора биоценоза (состава)
- •3.1.1 Видовой состав биоценоза
- •3.1.2 Распределение видов с помощью градиентов среды
- •3.2 Индексы видового разнообразия
- •3.1.4 Зависимость видового насыщения от условий окружающей среды
- •Видовое разнообразие
- •Трофическая структура сообщества
- •3.2.1 Трофические цепи и трофическая сеть сообщества
- •3.2.2. Закон Линдеманна (правило 10%-ов)
- •3.2.3. Пастбищные и детритные трофические цепи
- •3.2.4 Биологические пирамиды
- •Тема 4 организация биосферы
- •Структура и границы биосферы
- •Общая характеристика и определение биосферы
- •Общая структура биосферы
- •4.1.3 Свойства газовой оболочки земли
- •4.2 Гидросфера
- •4.2.1 Структура гидросферы
- •4.2.2 Экологические зоны мирового океана
- •4.3 Биогеохимические принципы Вернадского
- •4.3.1 Основные функции природных систем
- •4.5 Фотосинтез как механизм продуцирования органики
2.5.1. Структура биогеоценоза
Взаимодействие компонентов живой материи – растений, животных и микроорганизмов – создает в биогеоценозе целый блок который называется биоценозом. Он состоит из трех элементов: фитоценоза, зооценоза и микробоценоза.
Фитоценоз (автотрофный блок) продуктирует первичную продукцию, в основном фиксируя световую энергию, использует простые неорганические вещества и создает сложные вещества.
Зооценоз и микробоценоз (гетеротрофный блок), который обеспечивает утилизацию, перестроение и распад сложных веществ.
Абиотическая среда (по Сукачеву) делится на
эдатоп (почвенные условия);
климатоп (метеорологические условия).
Структура биогеоценоза – это экосистема в границах фитоценоза.
Ю.Одум несколько детализирует структуру экосистемы, выделяя компоненты:
неорганическое вещество (C, N, CO2, H2O и др.). Она включается в круговороты;
органические соединения (белки, углеводы, жиры, гумусовые вещества и т. д.). Они связывают биотические и абиотические части экосистемы;
климатический режим (температура и др. физические факторы);
продуценты – автотрофные организмы, в основном зеленые растения, способные создавать корм с простых неорганических соединений;
макроконсументы (фаготрофы) гетеротрофные организмы, в основном животные, которые поедают другие организмы или части органического вещества.
микроконсументы, сапрофиты (осмотрофы) – гетеротрофные организмы, преимущественно бактерии и грибы, которые разлагают составные соединения мертвой протоплазмы. Поглощают некоторые продукты распада и освобождают неорганические вещества, которые используют продуценты, а так же органические вещества, способные служить источником энергии, ингибиторами или стимуляторами для других биотических компонентов экосистемы.
Структура популяции или биоценоза является одновременно и структурой биогеоценоза. В фитоценозах лесных биогеоценозов выделяют функциональные структурные элементы, которые называются автотрофными и гетеротрофными синузиями. Автотрофные синузии включают самоопорные породы (деревья и кустарники), вьющиеся растения (лианы) и эпифиты (мхи и лишайники). Гетеротрофные синузии включают паразитов и полупаразитов, а так же сапрофагов.
Деревья делятся на классы господствования:
господствующие (эдификаторы) достигают сравнительно большой высоты;
сопутствующие (субэдификаторы);
подлегающие (асектаторы). Этот термин используют относительно положения отдельного дерева.
Доминантными считают те виды, вклад которых в структуру растительности наибольший благодаря размеру и количеству.
По Сукачеву, главное задание и особенность биогеоценотических исследований – это изучение взаимодействий и взаимосвязей между всеми явлениями на земной поверхности. Считая, что абиотические компоненты служат как бы первичным материалом, а организмы – трансформаторами и аппаратом обмена веществ и энергии. Сукачев рассматривал продуцирование органического вещества, его дальнейшее употребление, разрушение и минерализацию как схему биогеоценотического процесса, подчеркивая при этом, что в действительности каждый из этих компонентов тот или иной степенью является и материалом для биогеоценотического процесса, и трансформатором, и обменным аппаратом, а так же и суммарным выразителем этих процессов (биомассой).